加圧式筆記具
【課題】 インキが消費されるにつれ、加圧システムが圧縮気体であれば圧縮率が下がり、加圧システムがばねであれば伸びて、いずれも加圧力が低下してしまう。そして、加圧力が低下すると、圧縮性インク駆動部材の変形が小さくなるため、流体シール性とインク管の壁からの筆記媒体の払拭性のいずれも低下してしまっていた。また、インキを使いきるまで十分なシール性と払拭性を得ようとし、圧縮性インク駆動部材の変形を大きくすると、摺動不能の原因となり、筆記不良を引き起こす恐れがあった。
【解決手段】 ペン先と、そのペン先の後端に接続されるインキ筒を有し、そのインキ筒内部にインキと、そのインキの後方界面に密着するスライド栓と、そのスライド栓の後方に加圧システムが設けられてなる加圧式筆記具であって、前記スライド栓は、伸縮が可能な伸縮部と、前記インキ筒の内面に周接する全周摺接部を有してなる加圧式筆記具。
【解決手段】 ペン先と、そのペン先の後端に接続されるインキ筒を有し、そのインキ筒内部にインキと、そのインキの後方界面に密着するスライド栓と、そのスライド栓の後方に加圧システムが設けられてなる加圧式筆記具であって、前記スライド栓は、伸縮が可能な伸縮部と、前記インキ筒の内面に周接する全周摺接部を有してなる加圧式筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペン先と、そのペン先の後端に接続されるインキ筒を有し、そのインキ筒内部にインキと、そのインキの後方界面に密着するスライド栓と、そのスライド栓の後方に加圧システムが設けられてなる加圧式筆記具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前記加圧システムとして、圧縮気体やばねを利用したものなどが開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されている加圧式筆記具は、インク貯蔵管の内部に加圧ガスを充填し、この加圧ガスの圧力によりインクをチップ方向へと押し出すようにしたものである。そして、インクと加圧ガスとの間には、フロートが設けられている。
【０００４】
また、特許文献２に開示されている加圧式筆記具は、インク管に収納された加圧装置、例えば、ばね加圧によってインク管の壁の輪郭に形体が一致するよう変形することができる圧縮性インク駆動部材を有している。その圧縮性インク駆動部材には、流体シールとしてインキが圧縮性インク駆動部材を超えて流れるのを阻止すると共に、インク管壁から筆記媒体を払拭する働きがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２０５４８５号公報
【特許文献２】特表２００３−５２５７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている加圧式筆記具では、加圧システムにガスが採用されており、インキが消費されるにつれ、加圧ガスの圧縮率が下がり、加圧力が低下する。そのため、初期からインキを使いきるまでに、吐出量は徐々に減少してしまう。また、長期保管によるガス透過とそれに伴う加圧力低下が、インキが残っているにも拘わらず、筆記不良を引き起こす恐れがあった。
【０００７】
特許文献２に開示されている加圧式筆記具では、インキが消費されるにつれ、加圧システムが圧縮気体であれば圧縮率が下がり、加圧システムがばねであれば伸びて、いずれも加圧力が低下してしまう。そして、加圧力が低下すると、圧縮性インク駆動部材の変形が小さくなるため、流体シール性とインク管の壁からの筆記媒体の払拭性のいずれも低下してしまっていた。また、初期からインキを使いきるまで十分なシール性と払拭性を得ようとし、圧縮性インク駆動部材の変形を大きくすると、摺動不能の原因となり、筆記不良を引き起こす恐れがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ペン先と、そのペン先の後端に接続されるインキ筒を有し、そのインキ筒内部にインキと、そのインキの後方界面に密着するスライド栓と、そのスライド栓の後方に加圧システムが設けられてなる加圧式筆記具であって、前記スライド栓は、伸縮が可能な伸縮部と、前記インキ筒の内面に周接する全周摺接部を有してなる加圧式筆記具を要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、ペン先と、そのペン先の後端に接続されるインキ筒を有し、そのインキ筒内部にインキと、そのインキの後方界面に密着するスライド栓と、そのスライド栓の後方に加圧システムが設けられてなる加圧式筆記具であって、前記スライド栓は、伸縮が可能な伸縮部と、前記インキ筒の内面に周接する全周摺接部を有してなる加圧式筆記具としているので、初期からインキを使いきるまで安定したインキ吐出とインキ筒の内面からのインキ払拭性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施例を示す縦断面図（初期状態）。
【図２】第１実施例を示す縦断面図（インキ使いきり状態）。
【図３】図１のＡ部拡大図。
【図４】図２のＢ部拡大図（スライド栓がインキ筒と接触）。
【図５】図２のＢ部拡大図（スライド栓がインキ筒と非接触）。
【図６】第２実施例を示す縦断面図（初期状態）。
【図７】第２実施例を示す縦断面図（インキ使いきり状態）。
【図８】第３実施例を示す図４相当図。
【図９】第４実施例を示す図４相当図。
【図１０】図８のI−I’部横断面図。
【図１１】実施例４のばね当接部変形例を示す図９相当図。
【図１２】第５実施例を示す図４相当図。
【図１３】第６実施例を示す図４相当図（チップホルダー手前で停止状態）。
【図１４】第６実施例を示す図４相当図（チップホルダー内に進入状態）。
【図１５】第７実施例を示す図４相当図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、作用について説明する。本発明の加圧式筆記具に使用されるスライド栓は、全周摺接部と、伸縮部と、後端にばね当接部を有する。そのばね当接部がばねによって加圧されると、スライド栓の全体がインキ筒内を前進し、そのインキ筒の内面に周接する全周摺接部がインキ筒の内面に残留付着したインキの払拭を行うとともに、伸縮部が軸方向に圧縮されて径方向に広がり、その伸縮部の外縁をインキ筒の内面に接触させて、摺動抵抗を発生させる。その伸縮部の変形度は、前記ばねの加圧力の高さに応じて変化し、インキ筒の内面との接触圧を増減させることで摺動抵抗を調節・変更する。即ち、インキが消費されるにつれて徐々にばねが伸び、低下する加圧力に合わせて摺動抵抗を小さくすることで常にバランスを取り、初期からインキを使いきるまで安定したスライド栓の摺動とインキ吐出を得ることができる。尚、伸縮部は、加圧力が弱くなった時には、必ずしもインキ筒の内面に接触している必要はない。加えて、伸縮部を、全周摺接部よりも変形しやすく形成することにより、全周摺接部の変形が抑えられる。そのため、全周摺接部は、加圧力低下に影響されてインキ筒内面との接触圧を変化させることなく、密着を保ったままインキ筒内を前進することができ、初期からインキを使いきるまで安定した流体シール性とインキ払拭性を得ることができる。
【００１２】
次に、第１実施例を示し、詳細に説明する。図１、図２に示した加圧式筆記具は、通常、「リフィル」と呼ばれる筆記具本体１を外装体２内に、その外装体２の先端開口孔３よりボールペンチップ６を突出させた状態で収容する、所謂、リフィル式ボールペンの一例である。筆記具本体１は、ボールホルダー４がボール５を回転自在に抱持したボールペンチップ６を先端に備え、このボールペンチップ６を、チップホルダー７を介してインキ筒８に接続してなる。チップホルダー４は、その先端内孔９にボールペンチップ６の後部を圧入し、チップホルダー４の後部をインキ筒８の先端内孔１０に圧入してボールペンチップ６とインキ筒８の内孔を連通させ、インキ１１が相通し得るようにしている。また、外装体２は、前軸１２と、前軸の後部に螺合する後軸１３と、前軸１２に嵌合するキャップ１４と、キャップ１４内に設置したパッキン１５からなり、キャップ１４にはクリップ部１６が設けられている。
筆記具本体１は、チップホルダー４の先端を前軸１２内部に形成されたリブ１７に当接し、インキ筒８の後端を後軸１３内部に形成されたリブ１８に当接することにより、外装体２内での前後移動が規制される。なお、本例では、キャップ式の加圧式筆記具としたが、外装体２に繰り出し係止機構などを配することによって、ノックやスライドなどの操作による繰り出し式の加圧式筆記具とすることもできる。
【００１３】
筆記具本体１を構成するインキ筒８内には、インキ１１と、インキ１１の後方界面に密着するスライド栓１９と、スライド栓１９の後方に当接する圧縮状態のばね２０と、ばね２０の後端に当接しばね２０の脱落を防止する尾栓２１が配置されている。
【００１４】
インキ筒８内に収容されるインキ１１は、水を主媒体とした水性インキであるが、アルコールなどの有機溶剤を主媒体とした油性インキも使用可能であり、これに着色成分である顔料および／または染料、凍結防止などのための高沸点有機溶剤、被筆記面への定着性を付与する樹脂成分、表面張力や粘弾性、潤滑性などを調整する界面活性剤や多糖類、防錆・防黴剤などが配合されたものや、誤字修正などを目的とした酸化チタンなどの白色隠蔽成分を配合したものであってもよい。
【００１５】
前記インキ筒８内に収容されるスライド栓１９は、円盤状の全周摺接部２２と、その全周摺接部２２の後方に連設され、２枚の皿ばねの外縁を貼り合わせたような縦断面形状が「く」形状の中空部を有する伸縮部２３と、その伸縮部２３の後端開口部２４に設けられた水平のばね当接部２５からなり、これら全周摺接部２２と伸縮部２３とばね当接部２４は一体成形されている。尚、本例では、全周摺接部２２と、伸縮部２３と、ばね当接部２５を一体に設けたが、これらはそれぞれの役割を果たす別体として、組み合わせによってスライド栓１９を構成してもよい。前記スライド栓１９の材質は、ポリエチレン樹脂であるが、ブチルゴムやニトリルゴムなどのゴム材料またはエラストマーなどでもよく、インキ筒８の内面との密着性が高く、加圧による屈伸と良好な摺動が可能であり、インキ１１との相溶性を考慮し、膨潤、溶解、分解などの変質や形状変化のないものであれば適宜選択することができる。
【００１６】
前記インキ筒８内に収容されるばね２０は、ステンレス製であり、外径がインキ筒８の内径よりも僅かに小径であるように設計されている。また、そのばね２０は、そのばね２０の後端を尾栓２１に当接し、前端をスライド栓１９のばね当接部２５に当接した状態で圧縮して設置される。さらに、ばね２０は、インキ１１の量が多い初期状態には、スライド栓１９と尾栓２１の距離が近いため、大きく圧縮されており加圧力も高くなっている。しかし、インキ１１が消費されるにつれてスライド栓１９が前進すると、尾栓２１との距離が離れるため、ばね２０の圧縮は小さくなり加圧力も低下する。
【００１７】
また、スライド栓１９のばね当接部２５がばね２０によって加圧されると、スライド栓１９の全体がインキ筒８内を前進し、そのインキ筒８の内面に周接する全周摺接部２２がインキ筒８の内面に残留付着したインキ１１の払拭を行うとともに、伸縮部２３が軸方向に圧縮されて屈折し、径方向に広がる。この伸縮部２３の径方向への広がりにより、その伸縮部２３の外縁２７がインキ筒８の内面に接触することで、摺動抵抗を発生させる。尚、伸縮部２３の屈折度は、加圧力の高さに応じて変化し、加圧力が高い初期には、図３に示すように大きく屈折するが、インキ１１を使いきった時には、図４あるいは図５に示すように、伸びて屈折が小さくなる。即ち、インキ１１が消費されるにつれて低下する加圧力に合わせ、インキ筒８の内面との接触圧、その接触圧による摺動抵抗を小さくしていくことで、常に加圧力と摺動抵抗のバランスを取り、初期からインキ１１を使いきるまで安定したスライド栓１９の摺動とインキ吐出を得ることができる。加えて、全周摺接部２２を中実、伸縮部２３を中空構造として、伸縮部２３を、全周摺接部２２よりも変形しやすいように形成したことにより、全周摺接部２２の変形が抑えられる。そのため、全周摺接部２２は、加圧力の低下に影響されてインキ筒８の内面との接触圧を変化させることなく、密着を保ったままインキ筒８内を前進することができ、初期からインキ１１を使いきるまで安定した流体シール性とインキ払拭性を得ることができる。
【００１８】
前記インキ筒８内に収容される尾栓２１には、貫通孔２８が設けられており、その貫通孔２８によってスライド栓１９の後方が大気と連通され、スライド栓１９が容易に前進できるようになっている。
【００１９】
前記インキ筒８は、ポリプロピレンにより形成されているが、インキ１１による膨潤、溶解、分解などの変質や形状変化がなく、且つ、水蒸気透過性の低い材質であれば、ステンレスや真鍮などの金属、フッ素やナイロンなどの樹脂、あるいは樹脂表面にアルミ蒸着や酸化珪素蒸着を施したもの、樹脂中にアルミ粉末やガラス粉末を混入させたものなどを使用してもよい。本発明の加圧式筆記具は、インキ筒８からの安定したインキ払拭性を有するので、透明性の材質を用いれば、インキ残量視認を可能とすることもできる。
【００２０】
次に、第２実施例を示し、詳細に説明する。図６、図７に示した加圧式筆記具は、外装体２９である軸筒３０をインキ筒として直接インキを収容したボールペンの一例である。その軸筒３０は、ボールホルダー３２がボール３３を回転自在に抱持したボールペンチップ３４の後部を、軸筒３０の先端内孔３５に圧入すると共に、軸筒の後端開口部３６に尾栓３７を圧入してなる。さらに、軸筒に嵌合するキャップ３８と、キャップ３８内のパッキン３９を備えると共に、そのキャップ３８にはクリップ部４０が設けられている。
【００２１】
前記軸筒３０内には、インキ１１と、そのインキの後方界面に密着するスライド栓１９と、スライド栓後方に当接するばね２０が圧縮状態で配置され、そのばねの後端は尾栓３７に当接している。また、その尾栓３７には、貫通孔４１が設けられており、その貫通孔４１によってスライド栓１９の後方が大気と連通され、スライド栓１９が容易に前進できるようになっている。尚、加圧システムに関しては、第１実施例と同じであるため、説明を省略する。
【００２２】
前記軸筒３０を直接インキ筒とする構造では、リフィル式のようにチップホルダーが必要なく、インキ収容部４２を長く設けられる一方で、スライド栓１９が移動する距離とばね２０の伸張も長くなり、初期からインキ１１を使いきるまでの加圧力低下の幅が大きい。そのため、従来技術で示したスライド栓を使用した場合には、スライド栓の摺動とインキ吐出あるいは、流体シール性とインキ払拭性が著しく低下してしまっていた。しかし、本願発明のスライド栓は、インキが消費されるにつれて徐々に低下する加圧力に合わせて摺動抵抗も小さくしていくことで、常にバランスを取り、さらに、全周摺接部が、加圧力低下の影響を受けず、インキ筒の内面に対して密着した状態を保ったままインキ筒内を前進する。そのため、本例のように、軸筒３０を直接インキ筒とする構造でも、初期からインキ１１を使いきるまで安定したスライド栓摺動とインキ吐出および、安定した流体シール性とインキ払拭性を得ることができる。
また、軸筒３０を直接インキ筒とすることにより、インキ収容部４２をより太くすることができ、あるいは、軸径を細くでき、また、部品点数やコストの削減も可能である。
【００２３】
次に、スライド栓の変形例である第３実施例について説明する。図８に示すスライド栓４３は、前記第１実施例や第２実施例と同様に２枚の皿ばねの外縁を貼り合わせたような縦断面形状が「く」形状の中空部を有する伸縮部４４と、伸縮部の後端開口部に設けられた水平のばね当接部４５と、前記伸縮部４４の前方に位置し、別体で円盤状の全周摺接部４６からなる。本例においては、伸縮部４４には良好な屈伸性を有する材質、そして、全周摺接部４６にはインキ筒８の内面との密着性が高い材質を、それぞれ任意に選択することができる。尚、直接インキ１１に接触する全周摺接部４６とは別体である前記伸縮部４４には、インキ１１と相溶性のある材質を使用することもできる。
【００２４】
次に、スライド栓の変形例である第４実施例について説明する。図９に示すスライド栓４７は、前記第３実施例と同様に円盤状の全周摺接部４８と、その後方に連設され、２枚の皿ばねの外縁を貼り合わせたような縦断面形状が「く」形状の中空部を有する伸縮部４９と、これらの後方に位置し、別体で円盤状のばね当接部５０からなる。このばね当接部５０には、伸縮部４９が屈折する際に中空空間５１の空気が抜けて変形しやすいように、図１０に示すような、伸縮部４９の後端開口部５２と連通する扇形状の空気流通孔５３を放射状に４箇所設けている。しかし、図１１に示すように、前記ばね当接部５０を、放射状に４方向へ広がる、中心が細く先端が広いプロペラ様形状にし、その股部５４を後端開口部５２上に位置させるなどしてもよい。さらに、前記全周摺接部４８の内側の中央部には、後方に向かって、棒状のガイド部５５が設けられている。そのガイド部５５は、伸縮部４９の中空空間５１と、前記ばね当接部５０の中央に設けられた孔５６を貫通している。本例では、ばね２０が傾いた状態でばね当接部５０に当接した場合にも、そのガイド部５５がばね当接部５０の傾きを抑えて加圧力の方向性を緩和することにより、伸縮部４９を比較的水平に屈折させ、より安定して摺動抵抗を得ることができる。
【００２５】
次に、スライド栓の変形例である第５実施例について説明する。図１２に示すスライド栓５７は、前記第３実施例と同様に前端に円盤状の全周摺接部５８と、後端に円盤状のばね当接部５９と、これらの間に位置する２枚の皿ばねの外縁を貼り合わせたような縦断面形状が「く」形状の中空部を有する伸縮部６０のそれぞれ別体である３部品からなる。前記全周摺接部５８の内側の中央部には、後方に向かって、棒状のガイド部６１が設けられている。そのガイド部６１は、前記伸縮部の中空空間６２と、ばね当接部５９の中央に設けられた孔６３を貫通している。本例では、伸縮部６０には良好な屈伸性を有する材質、全周摺接部５８にはインキ筒内面との密着性が高い材質を、それぞれ任意に選択することができ、また、直接インキに接触する全周摺接部５８とは別体である伸縮部６０には、インキ１１と相溶性のある材質でも使用することができる。さらに、ばね２０が傾いた状態でばね当接部５９に当接した場合にも、前記ガイド部６１がばね当接部５９の傾きを抑えて加圧力の方向性を緩和することにより、伸縮部６０を比較的水平に屈折させ、より安定しての摺動抵抗を得ることができる。
【００２６】
次に、スライド栓の変形例である第６実施例について説明する。図１３に示すスライド栓６４は、２枚の皿ばねの外縁を貼り合わせたような縦断面形状が「く」形状の中空部を有する伸縮部６５と、その後方に連設され、側面に全周リブ６６を有し、加圧力によって弓状に撓まないだけの厚みがある円柱状の全周摺接部６７と、全周摺接部後端のばね当接部６８からなり、これら伸縮部６５と全周摺接部６７とばね当接部６８は一体成形されている。前記伸縮部６５の内側の中央部には、後方に向かって、ガイド部６９が設けられており、そのガイド部６９は、前記全周摺接部６７の中央に設けられた孔７０を貫通している。
前記各実施例においては、スライド栓がチップホルダーの後端に達した時、スライド栓の前進が停止するよう構成されている。しかし、本例では、伸縮部６５がチップホルダー７の後端に到達した時、伸縮部６５の外径が、チップホルダー７の内径よりも若干小径になるように構成されている（図１３参照）。伸縮部６５を小径になるよう構成することによって、その伸縮部６５がチップホルダー７内に進入し、チップホルダー７内に残留するインキ１１を押し出す事が可能となるため、より経済的に使用できる（図１４参照）。
【００２７】
次に、スライド栓の変形例である第７実施例について説明する。図１５に示すスライド栓７１は、球形の伸縮部７２と、伸縮部後端のばね当接部７３と、前記伸縮部７３の前方に位置し、別体の全周摺接部７４からなる。全周摺接部７４は、加圧力によって弓状に撓まないだけの厚みがある円柱状で、側面に全周リブ７５を有する。全周摺接部７４と伸縮部７２は、いずれも中実であるが、それぞれに異なる材質を使用し、弾性に差を持たせることにより、伸縮部７２を、全周摺接部７４よりも変形しやすいように形成している。本例では、スライド栓７１を、より単純な形状にすることができ、成形性などの点で優れる。
【符号の説明】
【００２８】
１筆記具本体
２外装体
３（外装体２の）先端開口孔
４ボールホルダー
５ボール
６ボールペンチップ
７チップホルダー
８インキ筒
９先端内孔
１０先端内孔
１１インキ
１２前軸
１３後軸
１４キャップ
１５パッキン
１６クリップ部
１７リブ
１８リブ
１９スライド栓
２０ばね
２１尾栓
２２全周摺接部
２３伸縮部
２４後端開口部
２５ばね当接部
２７外縁
２８貫通孔
２９外装体
３０軸筒
３２ボールホルダー
３３ボール
３４ボールペンチップ
３５軸筒の先端内孔
３６軸筒の後端開口部
３７尾栓
３８キャップ
３９パッキン
４０クリップ部
４１貫通孔
４２インキ収容部
４３スライド栓
４４伸縮部
４５ばね当接部
４６全周摺接部
４７スライド栓
４８全周摺接部
４９伸縮部
５０ばね当接部
５１中空空間
５２後端開口部
５３空気流通孔
５４股部
５５ガイド部
５６孔
５７スライド栓
５８全周摺接部
５９ばね当接部
６０伸縮部
６１ガイド部
６２中空空間
６３孔
６４スライド栓
６５伸縮部
６６全周リブ
６７全周摺接部
６８ばね当接部
６９ガイド部
７０孔
７１スライド栓
７２伸縮部
７３ばね当接部
７４全周摺接部
７５全周リブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペン先と、そのペン先の後端に接続されるインキ筒を有し、そのインキ筒内部にインキと、そのインキの後方界面に密着するスライド栓と、そのスライド栓の後方に加圧システムが設けられてなる加圧式筆記具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前記加圧システムとして、圧縮気体やばねを利用したものなどが開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されている加圧式筆記具は、インク貯蔵管の内部に加圧ガスを充填し、この加圧ガスの圧力によりインクをチップ方向へと押し出すようにしたものである。そして、インクと加圧ガスとの間には、フロートが設けられている。
【０００４】
また、特許文献２に開示されている加圧式筆記具は、インク管に収納された加圧装置、例えば、ばね加圧によってインク管の壁の輪郭に形体が一致するよう変形することができる圧縮性インク駆動部材を有している。その圧縮性インク駆動部材には、流体シールとしてインキが圧縮性インク駆動部材を超えて流れるのを阻止すると共に、インク管壁から筆記媒体を払拭する働きがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２０５４８５号公報
【特許文献２】特表２００３−５２５７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている加圧式筆記具では、加圧システムにガスが採用されており、インキが消費されるにつれ、加圧ガスの圧縮率が下がり、加圧力が低下する。そのため、初期からインキを使いきるまでに、吐出量は徐々に減少してしまう。また、長期保管によるガス透過とそれに伴う加圧力低下が、インキが残っているにも拘わらず、筆記不良を引き起こす恐れがあった。
【０００７】
特許文献２に開示されている加圧式筆記具では、インキが消費されるにつれ、加圧システムが圧縮気体であれば圧縮率が下がり、加圧システムがばねであれば伸びて、いずれも加圧力が低下してしまう。そして、加圧力が低下すると、圧縮性インク駆動部材の変形が小さくなるため、流体シール性とインク管の壁からの筆記媒体の払拭性のいずれも低下してしまっていた。また、初期からインキを使いきるまで十分なシール性と払拭性を得ようとし、圧縮性インク駆動部材の変形を大きくすると、摺動不能の原因となり、筆記不良を引き起こす恐れがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ペン先と、そのペン先の後端に接続されるインキ筒を有し、そのインキ筒内部にインキと、そのインキの後方界面に密着するスライド栓と、そのスライド栓の後方に加圧システムが設けられてなる加圧式筆記具であって、前記スライド栓は、伸縮が可能な伸縮部と、前記インキ筒の内面に周接する全周摺接部を有してなる加圧式筆記具を要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、ペン先と、そのペン先の後端に接続されるインキ筒を有し、そのインキ筒内部にインキと、そのインキの後方界面に密着するスライド栓と、そのスライド栓の後方に加圧システムが設けられてなる加圧式筆記具であって、前記スライド栓は、伸縮が可能な伸縮部と、前記インキ筒の内面に周接する全周摺接部を有してなる加圧式筆記具としているので、初期からインキを使いきるまで安定したインキ吐出とインキ筒の内面からのインキ払拭性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施例を示す縦断面図（初期状態）。
【図２】第１実施例を示す縦断面図（インキ使いきり状態）。
【図３】図１のＡ部拡大図。
【図４】図２のＢ部拡大図（スライド栓がインキ筒と接触）。
【図５】図２のＢ部拡大図（スライド栓がインキ筒と非接触）。
【図６】第２実施例を示す縦断面図（初期状態）。
【図７】第２実施例を示す縦断面図（インキ使いきり状態）。
【図８】第３実施例を示す図４相当図。
【図９】第４実施例を示す図４相当図。
【図１０】図８のI−I’部横断面図。
【図１１】実施例４のばね当接部変形例を示す図９相当図。
【図１２】第５実施例を示す図４相当図。
【図１３】第６実施例を示す図４相当図（チップホルダー手前で停止状態）。
【図１４】第６実施例を示す図４相当図（チップホルダー内に進入状態）。
【図１５】第７実施例を示す図４相当図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、作用について説明する。本発明の加圧式筆記具に使用されるスライド栓は、全周摺接部と、伸縮部と、後端にばね当接部を有する。そのばね当接部がばねによって加圧されると、スライド栓の全体がインキ筒内を前進し、そのインキ筒の内面に周接する全周摺接部がインキ筒の内面に残留付着したインキの払拭を行うとともに、伸縮部が軸方向に圧縮されて径方向に広がり、その伸縮部の外縁をインキ筒の内面に接触させて、摺動抵抗を発生させる。その伸縮部の変形度は、前記ばねの加圧力の高さに応じて変化し、インキ筒の内面との接触圧を増減させることで摺動抵抗を調節・変更する。即ち、インキが消費されるにつれて徐々にばねが伸び、低下する加圧力に合わせて摺動抵抗を小さくすることで常にバランスを取り、初期からインキを使いきるまで安定したスライド栓の摺動とインキ吐出を得ることができる。尚、伸縮部は、加圧力が弱くなった時には、必ずしもインキ筒の内面に接触している必要はない。加えて、伸縮部を、全周摺接部よりも変形しやすく形成することにより、全周摺接部の変形が抑えられる。そのため、全周摺接部は、加圧力低下に影響されてインキ筒内面との接触圧を変化させることなく、密着を保ったままインキ筒内を前進することができ、初期からインキを使いきるまで安定した流体シール性とインキ払拭性を得ることができる。
【００１２】
次に、第１実施例を示し、詳細に説明する。図１、図２に示した加圧式筆記具は、通常、「リフィル」と呼ばれる筆記具本体１を外装体２内に、その外装体２の先端開口孔３よりボールペンチップ６を突出させた状態で収容する、所謂、リフィル式ボールペンの一例である。筆記具本体１は、ボールホルダー４がボール５を回転自在に抱持したボールペンチップ６を先端に備え、このボールペンチップ６を、チップホルダー７を介してインキ筒８に接続してなる。チップホルダー４は、その先端内孔９にボールペンチップ６の後部を圧入し、チップホルダー４の後部をインキ筒８の先端内孔１０に圧入してボールペンチップ６とインキ筒８の内孔を連通させ、インキ１１が相通し得るようにしている。また、外装体２は、前軸１２と、前軸の後部に螺合する後軸１３と、前軸１２に嵌合するキャップ１４と、キャップ１４内に設置したパッキン１５からなり、キャップ１４にはクリップ部１６が設けられている。
筆記具本体１は、チップホルダー４の先端を前軸１２内部に形成されたリブ１７に当接し、インキ筒８の後端を後軸１３内部に形成されたリブ１８に当接することにより、外装体２内での前後移動が規制される。なお、本例では、キャップ式の加圧式筆記具としたが、外装体２に繰り出し係止機構などを配することによって、ノックやスライドなどの操作による繰り出し式の加圧式筆記具とすることもできる。
【００１３】
筆記具本体１を構成するインキ筒８内には、インキ１１と、インキ１１の後方界面に密着するスライド栓１９と、スライド栓１９の後方に当接する圧縮状態のばね２０と、ばね２０の後端に当接しばね２０の脱落を防止する尾栓２１が配置されている。
【００１４】
インキ筒８内に収容されるインキ１１は、水を主媒体とした水性インキであるが、アルコールなどの有機溶剤を主媒体とした油性インキも使用可能であり、これに着色成分である顔料および／または染料、凍結防止などのための高沸点有機溶剤、被筆記面への定着性を付与する樹脂成分、表面張力や粘弾性、潤滑性などを調整する界面活性剤や多糖類、防錆・防黴剤などが配合されたものや、誤字修正などを目的とした酸化チタンなどの白色隠蔽成分を配合したものであってもよい。
【００１５】
前記インキ筒８内に収容されるスライド栓１９は、円盤状の全周摺接部２２と、その全周摺接部２２の後方に連設され、２枚の皿ばねの外縁を貼り合わせたような縦断面形状が「く」形状の中空部を有する伸縮部２３と、その伸縮部２３の後端開口部２４に設けられた水平のばね当接部２５からなり、これら全周摺接部２２と伸縮部２３とばね当接部２４は一体成形されている。尚、本例では、全周摺接部２２と、伸縮部２３と、ばね当接部２５を一体に設けたが、これらはそれぞれの役割を果たす別体として、組み合わせによってスライド栓１９を構成してもよい。前記スライド栓１９の材質は、ポリエチレン樹脂であるが、ブチルゴムやニトリルゴムなどのゴム材料またはエラストマーなどでもよく、インキ筒８の内面との密着性が高く、加圧による屈伸と良好な摺動が可能であり、インキ１１との相溶性を考慮し、膨潤、溶解、分解などの変質や形状変化のないものであれば適宜選択することができる。
【００１６】
前記インキ筒８内に収容されるばね２０は、ステンレス製であり、外径がインキ筒８の内径よりも僅かに小径であるように設計されている。また、そのばね２０は、そのばね２０の後端を尾栓２１に当接し、前端をスライド栓１９のばね当接部２５に当接した状態で圧縮して設置される。さらに、ばね２０は、インキ１１の量が多い初期状態には、スライド栓１９と尾栓２１の距離が近いため、大きく圧縮されており加圧力も高くなっている。しかし、インキ１１が消費されるにつれてスライド栓１９が前進すると、尾栓２１との距離が離れるため、ばね２０の圧縮は小さくなり加圧力も低下する。
【００１７】
また、スライド栓１９のばね当接部２５がばね２０によって加圧されると、スライド栓１９の全体がインキ筒８内を前進し、そのインキ筒８の内面に周接する全周摺接部２２がインキ筒８の内面に残留付着したインキ１１の払拭を行うとともに、伸縮部２３が軸方向に圧縮されて屈折し、径方向に広がる。この伸縮部２３の径方向への広がりにより、その伸縮部２３の外縁２７がインキ筒８の内面に接触することで、摺動抵抗を発生させる。尚、伸縮部２３の屈折度は、加圧力の高さに応じて変化し、加圧力が高い初期には、図３に示すように大きく屈折するが、インキ１１を使いきった時には、図４あるいは図５に示すように、伸びて屈折が小さくなる。即ち、インキ１１が消費されるにつれて低下する加圧力に合わせ、インキ筒８の内面との接触圧、その接触圧による摺動抵抗を小さくしていくことで、常に加圧力と摺動抵抗のバランスを取り、初期からインキ１１を使いきるまで安定したスライド栓１９の摺動とインキ吐出を得ることができる。加えて、全周摺接部２２を中実、伸縮部２３を中空構造として、伸縮部２３を、全周摺接部２２よりも変形しやすいように形成したことにより、全周摺接部２２の変形が抑えられる。そのため、全周摺接部２２は、加圧力の低下に影響されてインキ筒８の内面との接触圧を変化させることなく、密着を保ったままインキ筒８内を前進することができ、初期からインキ１１を使いきるまで安定した流体シール性とインキ払拭性を得ることができる。
【００１８】
前記インキ筒８内に収容される尾栓２１には、貫通孔２８が設けられており、その貫通孔２８によってスライド栓１９の後方が大気と連通され、スライド栓１９が容易に前進できるようになっている。
【００１９】
前記インキ筒８は、ポリプロピレンにより形成されているが、インキ１１による膨潤、溶解、分解などの変質や形状変化がなく、且つ、水蒸気透過性の低い材質であれば、ステンレスや真鍮などの金属、フッ素やナイロンなどの樹脂、あるいは樹脂表面にアルミ蒸着や酸化珪素蒸着を施したもの、樹脂中にアルミ粉末やガラス粉末を混入させたものなどを使用してもよい。本発明の加圧式筆記具は、インキ筒８からの安定したインキ払拭性を有するので、透明性の材質を用いれば、インキ残量視認を可能とすることもできる。
【００２０】
次に、第２実施例を示し、詳細に説明する。図６、図７に示した加圧式筆記具は、外装体２９である軸筒３０をインキ筒として直接インキを収容したボールペンの一例である。その軸筒３０は、ボールホルダー３２がボール３３を回転自在に抱持したボールペンチップ３４の後部を、軸筒３０の先端内孔３５に圧入すると共に、軸筒の後端開口部３６に尾栓３７を圧入してなる。さらに、軸筒に嵌合するキャップ３８と、キャップ３８内のパッキン３９を備えると共に、そのキャップ３８にはクリップ部４０が設けられている。
【００２１】
前記軸筒３０内には、インキ１１と、そのインキの後方界面に密着するスライド栓１９と、スライド栓後方に当接するばね２０が圧縮状態で配置され、そのばねの後端は尾栓３７に当接している。また、その尾栓３７には、貫通孔４１が設けられており、その貫通孔４１によってスライド栓１９の後方が大気と連通され、スライド栓１９が容易に前進できるようになっている。尚、加圧システムに関しては、第１実施例と同じであるため、説明を省略する。
【００２２】
前記軸筒３０を直接インキ筒とする構造では、リフィル式のようにチップホルダーが必要なく、インキ収容部４２を長く設けられる一方で、スライド栓１９が移動する距離とばね２０の伸張も長くなり、初期からインキ１１を使いきるまでの加圧力低下の幅が大きい。そのため、従来技術で示したスライド栓を使用した場合には、スライド栓の摺動とインキ吐出あるいは、流体シール性とインキ払拭性が著しく低下してしまっていた。しかし、本願発明のスライド栓は、インキが消費されるにつれて徐々に低下する加圧力に合わせて摺動抵抗も小さくしていくことで、常にバランスを取り、さらに、全周摺接部が、加圧力低下の影響を受けず、インキ筒の内面に対して密着した状態を保ったままインキ筒内を前進する。そのため、本例のように、軸筒３０を直接インキ筒とする構造でも、初期からインキ１１を使いきるまで安定したスライド栓摺動とインキ吐出および、安定した流体シール性とインキ払拭性を得ることができる。
また、軸筒３０を直接インキ筒とすることにより、インキ収容部４２をより太くすることができ、あるいは、軸径を細くでき、また、部品点数やコストの削減も可能である。
【００２３】
次に、スライド栓の変形例である第３実施例について説明する。図８に示すスライド栓４３は、前記第１実施例や第２実施例と同様に２枚の皿ばねの外縁を貼り合わせたような縦断面形状が「く」形状の中空部を有する伸縮部４４と、伸縮部の後端開口部に設けられた水平のばね当接部４５と、前記伸縮部４４の前方に位置し、別体で円盤状の全周摺接部４６からなる。本例においては、伸縮部４４には良好な屈伸性を有する材質、そして、全周摺接部４６にはインキ筒８の内面との密着性が高い材質を、それぞれ任意に選択することができる。尚、直接インキ１１に接触する全周摺接部４６とは別体である前記伸縮部４４には、インキ１１と相溶性のある材質を使用することもできる。
【００２４】
次に、スライド栓の変形例である第４実施例について説明する。図９に示すスライド栓４７は、前記第３実施例と同様に円盤状の全周摺接部４８と、その後方に連設され、２枚の皿ばねの外縁を貼り合わせたような縦断面形状が「く」形状の中空部を有する伸縮部４９と、これらの後方に位置し、別体で円盤状のばね当接部５０からなる。このばね当接部５０には、伸縮部４９が屈折する際に中空空間５１の空気が抜けて変形しやすいように、図１０に示すような、伸縮部４９の後端開口部５２と連通する扇形状の空気流通孔５３を放射状に４箇所設けている。しかし、図１１に示すように、前記ばね当接部５０を、放射状に４方向へ広がる、中心が細く先端が広いプロペラ様形状にし、その股部５４を後端開口部５２上に位置させるなどしてもよい。さらに、前記全周摺接部４８の内側の中央部には、後方に向かって、棒状のガイド部５５が設けられている。そのガイド部５５は、伸縮部４９の中空空間５１と、前記ばね当接部５０の中央に設けられた孔５６を貫通している。本例では、ばね２０が傾いた状態でばね当接部５０に当接した場合にも、そのガイド部５５がばね当接部５０の傾きを抑えて加圧力の方向性を緩和することにより、伸縮部４９を比較的水平に屈折させ、より安定して摺動抵抗を得ることができる。
【００２５】
次に、スライド栓の変形例である第５実施例について説明する。図１２に示すスライド栓５７は、前記第３実施例と同様に前端に円盤状の全周摺接部５８と、後端に円盤状のばね当接部５９と、これらの間に位置する２枚の皿ばねの外縁を貼り合わせたような縦断面形状が「く」形状の中空部を有する伸縮部６０のそれぞれ別体である３部品からなる。前記全周摺接部５８の内側の中央部には、後方に向かって、棒状のガイド部６１が設けられている。そのガイド部６１は、前記伸縮部の中空空間６２と、ばね当接部５９の中央に設けられた孔６３を貫通している。本例では、伸縮部６０には良好な屈伸性を有する材質、全周摺接部５８にはインキ筒内面との密着性が高い材質を、それぞれ任意に選択することができ、また、直接インキに接触する全周摺接部５８とは別体である伸縮部６０には、インキ１１と相溶性のある材質でも使用することができる。さらに、ばね２０が傾いた状態でばね当接部５９に当接した場合にも、前記ガイド部６１がばね当接部５９の傾きを抑えて加圧力の方向性を緩和することにより、伸縮部６０を比較的水平に屈折させ、より安定しての摺動抵抗を得ることができる。
【００２６】
次に、スライド栓の変形例である第６実施例について説明する。図１３に示すスライド栓６４は、２枚の皿ばねの外縁を貼り合わせたような縦断面形状が「く」形状の中空部を有する伸縮部６５と、その後方に連設され、側面に全周リブ６６を有し、加圧力によって弓状に撓まないだけの厚みがある円柱状の全周摺接部６７と、全周摺接部後端のばね当接部６８からなり、これら伸縮部６５と全周摺接部６７とばね当接部６８は一体成形されている。前記伸縮部６５の内側の中央部には、後方に向かって、ガイド部６９が設けられており、そのガイド部６９は、前記全周摺接部６７の中央に設けられた孔７０を貫通している。
前記各実施例においては、スライド栓がチップホルダーの後端に達した時、スライド栓の前進が停止するよう構成されている。しかし、本例では、伸縮部６５がチップホルダー７の後端に到達した時、伸縮部６５の外径が、チップホルダー７の内径よりも若干小径になるように構成されている（図１３参照）。伸縮部６５を小径になるよう構成することによって、その伸縮部６５がチップホルダー７内に進入し、チップホルダー７内に残留するインキ１１を押し出す事が可能となるため、より経済的に使用できる（図１４参照）。
【００２７】
次に、スライド栓の変形例である第７実施例について説明する。図１５に示すスライド栓７１は、球形の伸縮部７２と、伸縮部後端のばね当接部７３と、前記伸縮部７３の前方に位置し、別体の全周摺接部７４からなる。全周摺接部７４は、加圧力によって弓状に撓まないだけの厚みがある円柱状で、側面に全周リブ７５を有する。全周摺接部７４と伸縮部７２は、いずれも中実であるが、それぞれに異なる材質を使用し、弾性に差を持たせることにより、伸縮部７２を、全周摺接部７４よりも変形しやすいように形成している。本例では、スライド栓７１を、より単純な形状にすることができ、成形性などの点で優れる。
【符号の説明】
【００２８】
１筆記具本体
２外装体
３（外装体２の）先端開口孔
４ボールホルダー
５ボール
６ボールペンチップ
７チップホルダー
８インキ筒
９先端内孔
１０先端内孔
１１インキ
１２前軸
１３後軸
１４キャップ
１５パッキン
１６クリップ部
１７リブ
１８リブ
１９スライド栓
２０ばね
２１尾栓
２２全周摺接部
２３伸縮部
２４後端開口部
２５ばね当接部
２７外縁
２８貫通孔
２９外装体
３０軸筒
３２ボールホルダー
３３ボール
３４ボールペンチップ
３５軸筒の先端内孔
３６軸筒の後端開口部
３７尾栓
３８キャップ
３９パッキン
４０クリップ部
４１貫通孔
４２インキ収容部
４３スライド栓
４４伸縮部
４５ばね当接部
４６全周摺接部
４７スライド栓
４８全周摺接部
４９伸縮部
５０ばね当接部
５１中空空間
５２後端開口部
５３空気流通孔
５４股部
５５ガイド部
５６孔
５７スライド栓
５８全周摺接部
５９ばね当接部
６０伸縮部
６１ガイド部
６２中空空間
６３孔
６４スライド栓
６５伸縮部
６６全周リブ
６７全周摺接部
６８ばね当接部
６９ガイド部
７０孔
７１スライド栓
７２伸縮部
７３ばね当接部
７４全周摺接部
７５全周リブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペン先と、そのペン先の後端に接続されるインキ筒を有し、そのインキ筒内部にインキと、そのインキの後方界面に密着するスライド栓と、そのスライド栓の後方に加圧システムが設けられてなる加圧式筆記具であって、前記スライド栓は、伸縮が可能な伸縮部と、前記インキ筒の内面に周接する全周摺接部を有してなる加圧式筆記具。
【請求項１】
ペン先と、そのペン先の後端に接続されるインキ筒を有し、そのインキ筒内部にインキと、そのインキの後方界面に密着するスライド栓と、そのスライド栓の後方に加圧システムが設けられてなる加圧式筆記具であって、前記スライド栓は、伸縮が可能な伸縮部と、前記インキ筒の内面に周接する全周摺接部を有してなる加圧式筆記具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１５８０９３（Ｐ２０１２−１５８０９３Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９２１０（Ｐ２０１１−１９２１０）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００５５１１）ぺんてる株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００５５１１）ぺんてる株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
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